Visualización de desplazamientos microscópicos en 3D sobre grandes áreas

Un equipo de investigadores de la Universidad PSL, la Universidad de Harvard y la Universidad Central de Punjab ha desarrollado una forma de visualizar los desplazamientos microscópicos en 3D de objetos o eventos en movimiento en grandes áreas. En tu artículo publicado en la revista Cartas de revisión física, el grupo describe su técnica y sugiere posibles usos para ella.

La forma típica de capturar el movimiento de una pequeña partícula en movimiento es tomar instantáneas sucesivas de la misma y reproducirlas una tras otra como un video. Una desventaja de este enfoque es la pérdida de resolución al intentar ver más de cerca la acción. En este nuevo esfuerzo, los investigadores idearon una forma de solucionar este problema, capturando información sobre los puntos que ocurren cuando un objeto se mueve. El moteado, en este escenario, se refiere al desplazamiento de partículas en el área circundante.

La técnica desarrollada por el equipo consiste en disparar un láser en una muestra y luego capturar la mancha que se produce cuando luz rebota en partículas en movimiento alrededor de un objeto, luego pasa a través de un diafragma y luego a una cámara. Para demostrar sus ideas, los investigadores llenaron una pequeña ventana de doble acristalamiento con material coloidal. A continuación, se dejó secar el material coloidal entre los dos paneles de vidrio, lo que provocó su endurecimiento. A continuación, los investigadores inyectaron aire para crear presión sobre el coloide endurecido. Esto resultó en la formación de grietas similares a las que se ven cuando los charcos de lodo se secan.

Investigaciones anteriores han demostrado que a medida que se forman grietas en dichos materiales, sus acciones se impactan entre sí: una grieta puede producir presión, por ejemplo, empujando otra grieta para cambiar su dirección a medida que continúa formándose. Porque estas grietas son importantes en aplicaciones del mundo real, a los científicos e ingenieros les gustaría saber más sobre las interacciones que tienen lugar. Para hacerlo, los investigadores dispararon un láser a través del coloide en ángulo, lo que resultó en luz dispersa y retrodispersada. Para capturar la mancha resultante, colocaron diafragmas delante y detrás de la ventana con lentes justo detrás de ellos. La luz de las lentes luego dirigió las cámaras ubicadas a ambos lados del dispositivo. Al analizar la luz que llegaba a las cámaras, los investigadores pudieron capturar los puntos, lo que reveló más sobre las interacciones entre las grietas a medida que se desarrollaban.

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